JP2002158356A - MIS semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
MIS semiconductor device and method of manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JP2002158356A JP2002158356A JP2000353926A JP2000353926A JP2002158356A JP 2002158356 A JP2002158356 A JP 2002158356A JP 2000353926 A JP2000353926 A JP 2000353926A JP 2000353926 A JP2000353926 A JP 2000353926A JP 2002158356 A JP2002158356 A JP 2002158356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- conductivity type
- semiconductor layer
- semiconductor substrate
- emitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 245
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 101
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 5
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical group [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 16
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 8
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N diboron Chemical compound B#B ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Thyristors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】IGBT等のMOS半導体装置のオン電圧/タ
─ンオフ損失間のトレードオフ関係を改善し、またラッ
チアップ耐量の増大、逆電圧印加時の漏れ電流の低減を
図る。
【解決手段】半導体基板1 上に絶縁膜2 を介してゲート
電極3 を形成し、半導体基板1 表面から連結半導体部12
を経てゲート電極3 上に絶縁膜5 を介して形成された薄
膜半導体層11にpベース領域6 、n+ エミッタ領域7 を
形成する。エミッタ層を薄膜化することにより、エミッ
タ構造の微細化を可能とするとともに、pベース領域6
内の正孔電流をn+ エミッタ領域7 から遠ざけることに
よりラッチアップ耐量を増大させる。同時にpベース領
域6 の不純物濃度を下げ、逆電圧印加時の漏れ電流を低
減し双方向デバイスとしての動作を可能にする。
[PROBLEMS] To improve the trade-off relationship between on-voltage / turn-off loss of a MOS semiconductor device such as an IGBT, increase latch-up withstand voltage, and reduce leakage current when a reverse voltage is applied. . A gate electrode is formed on a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween.
Then, a p base region 6 and an n + emitter region 7 are formed in the thin film semiconductor layer 11 formed on the gate electrode 3 via the insulating film 5. By making the emitter layer thinner, the emitter structure can be miniaturized, and the p base region 6 can be formed.
By keeping the hole current in the transistor away from n + emitter region 7, the latch-up tolerance is increased. At the same time, the impurity concentration of the p base region 6 is reduced to reduce leakage current when a reverse voltage is applied, thereby enabling operation as a bidirectional device.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、金属−絶縁膜−
半導体からなるゲート構造をもつMIS半導体装置、特
に薄膜半導体層を利用したエミッタ構造を有する縦形の
MIS半導体装置およびその製造方法に関する。The present invention relates to a metal-insulating film.
The present invention relates to a MIS semiconductor device having a gate structure made of a semiconductor, and more particularly to a vertical MIS semiconductor device having an emitter structure using a thin film semiconductor layer and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】高耐圧MIS半導体装置の1種として絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bip
olar Transistor 以下IGBTと記す)が知られてい
る。図15は、従来のIGBTであるプレーナゲート型
の縦形IGBTの単位構造であるユニットセルの断面図
である。このIGBTはノンパンチスルー型であり、図
の下側からコレクタ電極29、p+ コレクタ層28、n- ド
リフト層21、pベース領域26、p+ コンタクト領域26a
、n+ エミッタ領域27、ゲート絶縁膜25、ゲート電極2
3およびエミッタ電極30で構成される。2. Description of the Related Art As one type of a high voltage MIS semiconductor device, an insulated gate bipolar transistor (Insulated Gate Bip) is used.
olar Transistor (hereinafter referred to as IGBT) is known. FIG. 15 is a cross-sectional view of a unit cell that is a unit structure of a planar IGBT of a conventional IGBT. This IGBT is of a non-punch-through type, and has a collector electrode 29, a p + collector layer 28, an n − drift layer 21, a p base region 26, and a p + contact region 26a from the bottom of the figure.
, N + emitter region 27, gate insulating film 25, gate electrode 2
3 and the emitter electrode 30.
【0003】図16は、従来の別のIGBTであるトレ
ンチゲート型の縦形IGBTのユニットセルの断面図で
ある。このIGBTはノンパンチスルー型であり、図の
下側からコレクタ電極39、p+ コレクタ層38、n- ドリ
フト層31、pベース領域36、p+ コンタクト領域36a 、
n+ エミッタ領域37、エミッタ電極40で構成される。こ
のIGBTではトレンチ46内にゲート絶縁膜35を介し
て、ゲート電極33が埋め込まれている。FIG. 16 is a sectional view of a unit cell of another conventional IGBT, that is, a trench gate type vertical IGBT. This IGBT is of a non-punch-through type, and has a collector electrode 39, a p + collector layer 38, an n − drift layer 31, a p base region 36, a p + contact region 36a,
It comprises an n + emitter region 37 and an emitter electrode 40. In this IGBT, a gate electrode 33 is embedded in a trench 46 via a gate insulating film 35.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図15のよう
な従来のIGBTには3つの欠点がある。1つは、ゲー
ト電極23が半導体基板の表面に形成されるために、微細
化が困難なことである。そのため低オン電圧化が困難で
あり、オン電圧とターンオフ損失のトレードオフの改善
が困難である。However, the conventional IGBT as shown in FIG. 15 has three disadvantages. One is that miniaturization is difficult because the gate electrode 23 is formed on the surface of the semiconductor substrate. Therefore, it is difficult to reduce the on-state voltage, and it is difficult to improve the trade-off between the on-state voltage and the turn-off loss.
【0005】2つめはn+ エミッタ領域27の周囲のpベ
ース領域26に正孔電流が流れることである。この正孔電
流による電圧降下が原因で、n+ エミッタ領域27、pベ
ース領域26、n- ドリフト層21、p+ コレクタ層28から
なる寄生サイリスタがラッチアップし、電流がゲート信
号で制御できなくなる問題がある。3つめは、双方向デ
バイスとして逆電圧を印加した場合、エミッタ部のp+
コンタクト領域26a からn- ドリフト層21に多量の正孔
が注入され、大きな漏れ電流が流れる問題がある。この
第3の問題を解消するために、p+ コンタクト領域26a
の不純物濃度を下げると、上記の寄生サイリスタがさら
にラッチアップしやすくなる問題があった。Second, a hole current flows through the p base region 26 around the n + emitter region 27. Due to the voltage drop due to the hole current, a parasitic thyristor including the n + emitter region 27, the p base region 26, the n − drift layer 21, and the p + collector layer 28 latches up, and the current cannot be controlled by the gate signal. There's a problem. Third, when a reverse voltage is applied as a bidirectional device, p +
There is a problem that a large amount of holes are injected from the contact region 26a into the n - drift layer 21 and a large leakage current flows. To solve this third problem, the p + contact region 26a
If the impurity concentration is lowered, there is a problem that the above-mentioned parasitic thyristor is more likely to latch up.
【0006】図16のトレンチゲートIGBTにおいて
も、上に述べた寄生サイリスタがラッチアップする問題
と逆漏れ電流の問題とは同様であり、更にp+ コンタク
ト領域36a とn+ エミッタ領域37とに共に接触するエミ
ッタ電極40が半導体基板の表面に形成されるために、微
細化が困難な問題がある。そのため低オン電圧化が困難
であり、オン電圧とターンオフ損失のトレードオフの改
善が困難である。[0006] In the trench gate IGBT of FIG. 16 as well, the problem of latch-up of the parasitic thyristor and the problem of reverse leakage current described above are similar, and both the p + contact region 36a and the n + emitter region 37 Since the contacting emitter electrode 40 is formed on the surface of the semiconductor substrate, there is a problem that miniaturization is difficult. Therefore, it is difficult to reduce the on-state voltage, and it is difficult to improve the trade-off between the on-state voltage and the turn-off loss.
【0007】この発明の目的は、上記の問題を解決し
て、オン電圧とターンオフ損失のトレードオフを改善
し、寄生サイリスタがラッチアップせず、かつ逆電圧印
加時の漏れ電流が少ないMIS半導体装置およびその製
造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, improve the trade-off between on-voltage and turn-off loss, prevent a parasitic thyristor from latching up, and reduce the leakage current when a reverse voltage is applied to a MIS semiconductor device. And a method for manufacturing the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のMIS半導体装置は、エミッタ部分を薄膜
化・微細化するものである。まず、第一導電型半導体基
板上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、ゲート
電極の側面および上面を覆う絶縁膜と、ゲート電極上の
絶縁膜上に形成された第一導電型薄膜半導体層と、ゲー
ト電極の側部を伝って半導体基板と第一導電型薄膜半導
体層とを接続する連結半導体部と、ゲート電極上の薄膜
半導体層の一部に薄膜半導体層を横断して形成された第
二導電型ベース領域と、薄膜半導体層の連結半導体部か
ら遠い側の端部に形成された第一導電型エミッタ領域
と、第一導電型エミッタ領域と第二導電型ベース領域と
に共に接触して設けられたエミッタ電極と、半導体基板
の裏面側に形成されたコレクタ電極とを備えるものとす
る。In order to achieve the above object, a MIS semiconductor device according to the present invention is to make the emitter portion thinner and finer. First, a gate electrode formed on a first conductive type semiconductor substrate via an insulating film, an insulating film covering side and top surfaces of the gate electrode, and a first conductive type thin film formed on the insulating film on the gate electrode A semiconductor layer, a connecting semiconductor portion connecting the semiconductor substrate and the first conductive type thin film semiconductor layer along a side portion of the gate electrode, and forming a portion of the thin film semiconductor layer on the gate electrode so as to cross the thin film semiconductor layer The second conductivity type base region, the first conductivity type emitter region formed at the end of the thin film semiconductor layer far from the connection semiconductor portion, the first conductivity type emitter region and the second conductivity type base region. An emitter electrode provided in contact with each other and a collector electrode formed on the back surface side of the semiconductor substrate are provided.
【0009】すなわち、第二導電型ベース領域と第一導
電型エミッタ領域とを絶縁膜で包まれたゲート電極上の
薄膜半導体層に形成することにより、微細加工を適用し
やすくなるので、セルを微細化してオン電圧を下げるこ
とができる。また、エミッタ部の第一導電型エミッタ領
域を第二導電型ベース領域に接して形成されていると、
その第一導電型エミッタ領域と第二電型べ一ス領域の境
界に沿ってベース領域内を流れる電流の成分が減るた
め、電圧降下が小さくなって寄生サイリスタがラッチア
ップしにくくなる。That is, since the second conductivity type base region and the first conductivity type emitter region are formed in the thin film semiconductor layer on the gate electrode wrapped with the insulating film, it becomes easy to apply fine processing. It can be miniaturized and the on-voltage can be reduced. Further, if the first conductivity type emitter region of the emitter portion is formed in contact with the second conductivity type base region,
Since the component of the current flowing in the base region along the boundary between the first conductivity type emitter region and the second conductivity type base region is reduced, the voltage drop is reduced and the parasitic thyristor is less likely to latch up.
【0010】更に寄生サイリスタがラッチアップしにく
いことから、第二導電型ベース領域の不純物濃度を下げ
ることができる。その結果、逆電圧印加時に第二導電型
ベース領域から第一導電型半導体基板に注入される第二
導電型キャリアの量が減り、逆方向漏れ電流を低減する
ことができる。連結半導体部は半導体薄膜層であっても
半導体基板の一部であってもよい。Furthermore, since the parasitic thyristor is unlikely to latch up, the impurity concentration of the second conductivity type base region can be reduced. As a result, the amount of the second conductivity type carriers injected from the second conductivity type base region into the first conductivity type semiconductor substrate when a reverse voltage is applied is reduced, and the reverse leakage current can be reduced. The connecting semiconductor portion may be a semiconductor thin film layer or a part of a semiconductor substrate.
【0011】薄膜半導体層の連結半導体部に近い表面上
に絶縁膜を介して第四の電極を備えれば、順電圧印加時
にこの第四の電極に電圧を印加することにより、連結半
導体部の電位を上げて、ゲート電極の角に起因する電界
集中を緩和することができる。ゲート電極の角が丸めら
れていれば、ゲート電極の角に起因する電界集中が回避
できる。If a fourth electrode is provided on the surface of the thin film semiconductor layer near the connection semiconductor portion with an insulating film interposed therebetween, a voltage is applied to the fourth electrode when a forward voltage is applied, whereby the connection semiconductor portion is formed. By increasing the potential, electric field concentration caused by the corner of the gate electrode can be reduced. If the corner of the gate electrode is rounded, electric field concentration due to the corner of the gate electrode can be avoided.
【0012】また、第一導電型半導体基板上に絶縁膜を
介して形成されたエミッタ電極と、向き合ったエミッタ
電極の側面を覆う絶縁膜と、エミッタ電極上に形成され
た第一導電型薄膜半導体層と、エミッタ電極の側部を伝
って半導体基板と第一導電型薄膜半導体層とを接続する
連結半導体部と、半導体基板表面からエミッタ電極上の
薄膜半導体層の一部に薄膜半導体層を横断して形成され
た第二導電型ベース領域と、薄膜半導体層の狭隘部から
遠い側の端部に形成された第一導電型エミッタ領域と、
第二導電型ベース領域上に絶縁膜を介して設けられたゲ
ート電極と、半導体基板の裏面側に形成されたコレクタ
電極とを備えたMIS半導体装置とする。An emitter electrode formed on the first conductive type semiconductor substrate via an insulating film; an insulating film covering side surfaces of the opposed emitter electrode; and a first conductive type thin film semiconductor formed on the emitter electrode A connecting semiconductor portion connecting the semiconductor substrate and the first conductive type thin film semiconductor layer along the side of the emitter electrode and the thin film semiconductor layer from the surface of the semiconductor substrate to a part of the thin film semiconductor layer on the emitter electrode; A second conductivity type base region formed as a first conductivity type emitter region formed at an end of the thin film semiconductor layer farther from the narrow portion,
An MIS semiconductor device including a gate electrode provided on the second conductivity type base region via an insulating film, and a collector electrode formed on the back surface side of the semiconductor substrate.
【0013】すなわち、第二導電型ベース領域と第一導
電型エミッタ領域とをエミッタ電極上の薄膜半導体層に
形成し、薄膜半導体層の上に絶縁膜を介してゲート電極
を設けた構造としても、微細加工を適用しやすくなりセ
ル幅を細くして、オン電圧を下げることができる。この
場合も連結半導体部が薄膜半導体層であっても半導体基
板の一部であっても良い。That is, the second conductivity type base region and the first conductivity type emitter region are formed in a thin film semiconductor layer on the emitter electrode, and a gate electrode is provided on the thin film semiconductor layer via an insulating film. This makes it easier to apply microfabrication, makes the cell width narrower, and lowers the on-voltage. Also in this case, the connecting semiconductor portion may be a thin film semiconductor layer or a part of the semiconductor substrate.
【0014】エミッタ電極の角が丸められていれば、エ
ミッタ電極の角に起因する電界集中が回避できる。薄膜
半導体層の連結半導体部の幅Wを10μm以下とすれば、
セル幅を細くして、オン電圧を下げることができる。薄
膜半導体層の形成には、横方向エピタキシャル成長技術
(Epitaxial LayerOvergrowth 以下ELOと記す)を
適用する。その具体的な方法としては、分子線エピタキ
シー法(Molecular Beam Epitaxy 以下MBEと記
す)、化学気相蒸着法(Chemical Vaper Deposition 以
下CVDと記す)、液相エピタキシー法(Liquid Phase
Epitaxy 以下LPEと記す)を利用することができ
る。If the corner of the emitter electrode is rounded, electric field concentration due to the corner of the emitter electrode can be avoided. If the width W of the connecting semiconductor portion of the thin film semiconductor layer is 10 μm or less,
The on-voltage can be reduced by reducing the cell width. In forming the thin film semiconductor layer, a lateral epitaxial growth technique (Epitaxial Layer Overgrowth, hereinafter referred to as ELO) is applied. Specific methods include molecular beam epitaxy (Molecular Beam Epitaxy or MBE), chemical vapor deposition (Chemical Vaper Deposition or CVD), and liquid phase epitaxy (Liquid Phase).
Epitaxy, hereinafter referred to as LPE) can be used.
【0015】MBEを使う場合は、指向性の揃った分子
線の直進性を利用する。分子線を水平に近い角度(例え
ば水平面に対して10度)で照射し、薄膜の側面により
多くの分子線を照射し、逆に薄膜の表面には分子線がほ
とんど供給されないようにして、薄膜を横方向にエピタ
キシャル成長させることができる。CVD、LPEを使
う場合は、異方性成長を利用する。これは、結晶の面方
位によって、安定で平坦化しやすく成長速度が遅い面
と、荒れやすく不安定で、原子の取り込みが盛んにおこ
なわれる成長速度が速い面とがあり、その成長速度の差
を利用する。MBEにおいても異方性成長を利用するこ
とができる。When MBE is used, the straightness of a molecular beam having uniform directivity is used. By irradiating the molecular beam at an angle close to the horizontal (for example, 10 degrees with respect to the horizontal plane), irradiating the side of the thin film with more molecular beams, and conversely, the molecular beam is hardly supplied to the surface of the thin film. Can be epitaxially grown in the lateral direction. When using CVD or LPE, anisotropic growth is used. Depending on the orientation of the crystal, there are two types: a surface that is stable, flattened and has a slow growth rate, and a surface that is rough and unstable and has a high growth rate where atoms are actively incorporated. Use. MBE can also utilize anisotropic growth.
【0016】結晶成長の異方性は、材料によって異な
る。シリコンであれば、(111)面が安定化し易く、(1
10)面は荒れやすい。ガリウム砒素であれば、(100)
面が安定化し易く、それ以外の面は荒れやすい。従っ
て、第一導電型半導体基板がシリコンのときは、表面を
(111)面とすれば、異方性を利用して容易に平坦な表
面を得ることができる。The anisotropy of crystal growth differs depending on the material. In the case of silicon, the (111) plane is easily stabilized, and (1)
10) The surface is easily roughened. For gallium arsenide, (100)
The surface is easily stabilized, and the other surfaces are easily roughened. Therefore, when the first conductivity type semiconductor substrate is silicon, if the surface is the (111) plane, a flat surface can be easily obtained by utilizing anisotropy.
【0017】そして、薄膜半導体層の側面が(110)面
であれば、横方向の成長速度が速くなる。第一電導型半
導体基板がガリウムひ素(GaAs)の場合には、表面
を(100)面とすれば、異方性を利用して容易に平坦な
表面を得ることができる。別のタイプのMIS半導体装
置として、第一導電型半導体基板の表面層に形成された
第二導電型ベース領域と、その第二導電型ベース領域の
表面層に形成された第一導電型エミッタ領域と、少なく
とも前記第二導電型ベース領域をつきぬけ前記半導体基
板に達する第一トレンチと、その第一トレンチの内壁に
形成された絶縁膜と、その絶縁膜を介して前記半導体基
板および第二導電型ベース領域に対向して設けられたゲ
ート電極と、少なくとも前記第一導電型エミッタ領域を
つきぬけ第二導電型ベース領域に達する第二トレンチ
と、その第二トレンチの内部に第二導電型ベース領域お
よび第一導電型エミッタ領域に接して設けられたエミッ
タ電極と、半導体基板の裏面側に設けられたコレクタ電
極とを備えるものとすることができる。If the side surface of the thin film semiconductor layer is the (110) plane, the growth rate in the lateral direction increases. When the first conductive semiconductor substrate is gallium arsenide (GaAs), a flat surface can be easily obtained by using anisotropy if the surface is a (100) plane. As another type of MIS semiconductor device, a second conductivity type base region formed on a surface layer of a first conductivity type semiconductor substrate, and a first conductivity type emitter region formed on a surface layer of the second conductivity type base region A first trench that extends through the base region at least through the second conductivity type, reaches the semiconductor substrate, an insulating film formed on an inner wall of the first trench, and the semiconductor substrate and the second conductivity type via the insulating film. A gate electrode provided to face the base region, a second trench that extends through at least the first conductivity type emitter region and reaches the second conductivity type base region, and a second conductivity type base region inside the second trench and The semiconductor device may include an emitter electrode provided in contact with the first conductivity type emitter region and a collector electrode provided on the back surface side of the semiconductor substrate.
【0018】すなわち、第二導電型ベース領域と第一導
電型エミッタ領域とを短絡するエミッタ電極を第二トレ
ンチ内に形成することにより、微細加工を適用しやすく
なりセル幅を細くして、オン電圧を下げることができ
る。第一トレンチと第二トレンチとの間隔tが10μm
以下とすれば、セル幅を細くして、オン電圧を下げるこ
とができる。That is, by forming an emitter electrode for short-circuiting the base region of the second conductivity type and the emitter region of the first conductivity type in the second trench, it becomes easy to apply fine processing, the cell width is reduced, and the Voltage can be reduced. The distance t between the first trench and the second trench is 10 μm
In the following case, the cell width can be reduced and the on-voltage can be reduced.
【0019】第二導電型ベース領域の不純物濃度を10
15個/cm3 より低くすると、ベース領域内を流れる電流
による電圧降下のため寄生サイリスタのラッチアップを
起こし易くなる。逆に1018個/cm3 より高くすると、
逆電圧印加時にベース領域から半導体基板に少数キャリ
アの注入量が増えて、漏れ電流が大きくなってしまう。The impurity concentration of the second conductivity type base region is 10
If it is lower than 15 pieces / cm 3, a latch-up of the parasitic thyristor is likely to occur due to a voltage drop due to a current flowing in the base region. Conversely, if it is higher than 10 18 pieces / cm 3 ,
When a reverse voltage is applied, the injection amount of minority carriers from the base region to the semiconductor substrate increases, and the leakage current increases.
【0020】半導体基板の裏面側に第二導電型コレクタ
領域を備えるものはIGBTであり、それを欠くものは
MOSFETである。本発明はエミッタ部分に関するも
のであり、コレクタ構造は任意である。上記のようなM
IS半導体装置の製造方法としては、第一導電型半導体
基板上に連結半導体部と薄膜半導体層とをエピタキシャ
ル成長により形成するものとする。An IGBT provided with a second conductivity type collector region on the back surface side of the semiconductor substrate is an IGBT, and an IGBT lacking it is a MOSFET. The present invention relates to the emitter portion, and the collector structure is optional. M as above
As a method of manufacturing an IS semiconductor device, a connecting semiconductor portion and a thin film semiconductor layer are formed on a first conductivity type semiconductor substrate by epitaxial growth.
【0021】エピタキシャル成長により、結晶性の良い
連結半導体部と薄膜半導体層とが形成される。エミッタ
電極上に薄膜半導体層とが形成されたMIS半導体装置
の場合も同様である。或いは、第一導電型半導体基板上
にマスクを形成する工程と、等方性エッチングをおこな
う工程と、酸化膜を形成する工程と、エッチングをおこ
なった凹部にポリシリコンを充填する工程と、ポリシリ
コン上に酸化膜を形成する工程と、エッチングされない
第一導電型半導体基板の表面上に薄膜半導体層とをエピ
タキシャル成長により形成すれば、半導体基板の連結半
導体部の上に結晶性の良い薄膜半導体層とが形成され
る。By the epitaxial growth, a connection semiconductor portion having good crystallinity and a thin film semiconductor layer are formed. The same applies to a MIS semiconductor device in which a thin film semiconductor layer is formed on an emitter electrode. Alternatively, a step of forming a mask on the first conductivity type semiconductor substrate, a step of performing isotropic etching, a step of forming an oxide film, a step of filling polysilicon in the etched concave portion, A step of forming an oxide film thereon, and forming a thin film semiconductor layer on the surface of the first conductivity type semiconductor substrate that is not etched by epitaxial growth. Is formed.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照して説明する。 [実施例1]図1は、この発明の第1の実施形態に係る
IGBTの単位構造であるユニットセルの断面図であ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a unit cell which is a unit structure of an IGBT according to a first embodiment of the present invention.
【0023】高抵抗のn- 半導体基板 1上に例えば酸化
膜の絶縁膜 2を介してポリシリコンからなるゲート電極
3が形成されている。ゲート電極 3の側面および上面は
それぞれ例えば酸化膜の絶縁膜4 、5 により覆われてい
る。n- 半導体基板 1の表面からゲート電極 3の側方の
連結半導体部12を経てゲート電極 3の上まで薄膜半導体
層11が形成されており、その薄膜半導体層11の連結半導
体部12から遠い端部にpベース領域6 、n+ エミッタ領
域7 が形成されている。10はpベース領域6 、n+ エミ
ッタ領域7 に共通に接触して設けられたエミッタ電極で
ある。n- 半導体基板 1の裏面側には、pコレクタ領域
8 が形成され、コレクタ電極9 が設けられている。この
IGBTでは、絶縁膜5がゲート絶縁膜である。A gate electrode made of polysilicon is formed on a high-resistance n - semiconductor substrate 1 via an insulating film 2 such as an oxide film.
3 are formed. The side surface and the upper surface of the gate electrode 3 are covered with insulating films 4 and 5 of an oxide film, for example. A thin-film semiconductor layer 11 is formed from the surface of the n - semiconductor substrate 1 to a position above the gate electrode 3 via the connecting semiconductor portion 12 on the side of the gate electrode 3, and an end of the thin-film semiconductor layer 11 far from the connecting semiconductor portion 12. A p base region 6 and an n + emitter region 7 are formed in the portion. Reference numeral 10 denotes an emitter electrode provided in common contact with the p base region 6 and the n + emitter region 7. On the back side of the n - semiconductor substrate 1, a p-collector region
8 and a collector electrode 9 is provided. In this IGBT, the insulating film 5 is a gate insulating film.
【0024】図2(a)〜(d)および図3(a)〜
(d)は第1の実施形態に係るIGBTの主要な製造工
程ごとに示した工程順の断面図である。なお、以下の説
明では、nチャネル型のIGBTを例示する。以下、第
一の実施形態に係るIGBTの製造方法を図に従って説
明する。まず、高抵抗のn- 半導体基板 1を準備し、熱
酸化またはCVD法によってこのn- 半導体基板1の表
面を覆う絶縁膜 2を、形成する。次いで、絶縁膜 2の上
にゲート電極 3となるポリシリコン層を形成する[図2
(a)]。FIGS. 2 (a) to 2 (d) and FIGS. 3 (a) to 3 (a)
(D) is sectional drawing of the process order shown for every main manufacturing process of the IGBT which concerns on 1st Embodiment. In the following description, an n-channel IGBT will be exemplified. Hereinafter, the method of manufacturing the IGBT according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. First, a high-resistance n - semiconductor substrate 1 is prepared, and an insulating film 2 covering the surface of the n - semiconductor substrate 1 is formed by thermal oxidation or CVD. Next, a polysilicon layer serving as a gate electrode 3 is formed on the insulating film 2 [FIG.
(A)].
【0025】次に、図示しないマスクによって絶縁膜 2
とゲート電極 3をストライプ状にパターニングした[同
図(b)]後、開口部に絶縁膜 4を熱酸化またはCVD
によって形成する[同図(c)]。次に、表面を平滑化
するためポリシングをおこない、ゲート電極3と絶縁膜4
との高さを等しくする[同図(d)]。Next, an insulating film 2 is formed using a mask (not shown).
After patterning the gate electrode 3 into a stripe shape [FIG. 2B], the insulating film 4 is thermally oxidized or CVD
[FIG. (C)]. Next, polishing is performed to smooth the surface, and the gate electrode 3 and the insulating film 4 are polished.
Are made equal [(d) in the figure].
【0026】次に、該ゲート電極3と絶縁膜4の上に絶縁
膜5を形成した[図3(a)]後、図示しないマスクに
より絶縁膜4の中央部をストライプ状に窓開けする[同
図(b)]。次に、MBEまたはCVDまたはLPEに
よりn- 半導体基板 1の露出部からエピタキシャル成長
をおこない、n- 型の連結半導体部12を経て、薄膜半導
体層11が横方向に伸びるような形状を形成する。Next, after an insulating film 5 is formed on the gate electrode 3 and the insulating film 4 [FIG. 3 (a)], a central portion of the insulating film 4 is opened in a stripe shape using a mask (not shown) [FIG. FIG. Next, epitaxial growth is performed from the exposed portion of the n − semiconductor substrate 1 by MBE, CVD, or LPE, and a shape is formed such that the thin film semiconductor layer 11 extends in the lateral direction via the n − type connecting semiconductor portion 12.
【0027】エピタキシャル成長にMBEを使う場合
は、指向性の揃った分子線の直進性を使って、特定の面
だけに大量の分子を供給し、他の面には供給しないこと
によって、分子の供給を受けた面だけを選択的に成長さ
せる。図4(a)〜(c)はこの成長過程を説明する基
板表面の斜視断面図である。ゲート電極3を絶縁膜2 、
4、5 で覆った状態[図4(a)]から、MBEを開始
し、連結半導体部12が絶縁膜5 の上面の高さに達するま
では、分子線x3を基板に対して垂直に照射する[図4
(b)]。When MBE is used for epitaxial growth, a large number of molecules are supplied only to a specific surface using the directivity of a molecular beam having a uniform directivity, and are not supplied to the other surfaces. Selectively grow only the face that has received it. FIGS. 4A to 4C are perspective sectional views of the substrate surface for explaining the growth process. The gate electrode 3 is connected to the insulating film 2,
From the state covered with 4 and 5 (FIG. 4A), MBE is started and the molecular beam x3 is irradiated perpendicularly to the substrate until the connecting semiconductor portion 12 reaches the height of the upper surface of the insulating film 5. [Figure 4
(B)].
【0028】連結半導体部12が絶縁膜5 の上面の高さに
到達したら、分子線x4を水平面から仰角10度以下の低
い角度で入射させ、薄膜半導体層11の側面が伸びるよう
にする[図4(c)]。このとき、薄膜半導体層11にお
いて、側面への単位面積当たりの分子線供給量は、上面
への供給量に比べて5倍以上に多くなる。その結果、薄
膜半導体層11が横方向に伸びる速度は、上方向に伸びる
速度の5倍以上となる。When the connecting semiconductor portion 12 reaches the height of the upper surface of the insulating film 5, the molecular beam x4 is made incident on the horizontal plane at a low angle of 10 degrees or less from the horizontal plane so that the side surface of the thin film semiconductor layer 11 extends. 4 (c)]. At this time, in the thin film semiconductor layer 11, the supply amount of the molecular beam per unit area to the side surface is more than five times as large as the supply amount to the upper surface. As a result, the speed at which the thin film semiconductor layer 11 extends in the horizontal direction is at least five times the speed at which the thin film semiconductor layer 11 extends in the upward direction.
【0029】図4(c)では、薄膜半導体層11は図の右
方向にだけ伸びることになるが、左右対称に伸びること
が望ましいので、成長中に基板の向きを変えて、左側が
伸びるように分子線x4が供給されるようにすると良い。
成長中に絶えず基板を回転させて、これを達成しても良
い。また、分子線ソースを基板の両側に配置し、分子線
x4と、左右対称な向きをもつ分子線とを同時に2方向か
ら供給しても良い。In FIG. 4C, the thin film semiconductor layer 11 extends only in the right direction in the figure. However, since it is desirable to extend symmetrically, the direction of the substrate is changed during growth so that the left side extends. It is preferable that the molecular beam x4 be supplied.
This may be accomplished by constantly rotating the substrate during growth. Also, molecular beam sources are placed on both sides of the substrate,
x4 and molecular beams having symmetric directions may be simultaneously supplied from two directions.
【0030】材料としてシリコンを場合は、MBEの成
長条件は次のように選ぶ。エピタキシャル成長は、10
-7から10-2Paの超高真空チャンバー内でおこなう。分
子線の供給源としては以下に挙げるものがある。固体シ
リコンを電子銃で蒸発させる方法、クヌードセンセルに
より、固体シリコンを加熱し、昇華蒸発させる方法、ガ
スソースで供給する方法などである。ガスソースには、
モノシラン(SiH4 )、モノクロロシラン(SiH3
Cl)、ジクロロシラン(SiH2Cl2 )、トリクロ
ロシラン(SiHCl3 )、テトラクロロシラン(Si
Cl 4 )、ジシラン(Si2 H6 )などがある。When silicon is used as a material, MBE
The long condition is selected as follows. Epitaxial growth is 10
-7From 10-2Perform in a Pa ultra-high vacuum chamber. Minute
The following are examples of the source of the slave wire. Solid
How to evaporate recon with an electron gun, Knudsencel
A method of heating solid silicon and sublimating and evaporating it,
Such as a method of supplying with a sauce. Gas sources include:
Monosilane (SiHFour), Monochlorosilane (SiHThree
Cl), dichlorosilane (SiH)TwoClTwo), Triclo
Silane (SiHClThree), Tetrachlorosilane (Si
Cl Four), Disilane (SiTwoH6)and so on.
【0031】基板温度は300℃から1000℃、成長
速度は0.1μm /hから100μm/h程度とする。ただ
し、エピタキシャル成長の反応過程が供給律速となる領
域が望ましいので、基板温度は700℃から1000℃
の範囲とするのがより望ましい。一方、絶縁膜5 の表面
にポリシリコンが析出する可能性があり、これは、エピ
タキシャル成長による薄膜半導体層11の形状や結晶品
質、デバイス特性に悪影響を及ぼすので、避ける方が良
い。このような観点からは、成長速度が遅い方がポリシ
リコンの析出を抑えられるので望ましい。しかし、極端
に遅い成長速度は、量産性を損なう結果になるので、そ
のことも加味すると、成長速度は1μm /hから2μm /h
程度とするのがよいと考えられる。The substrate temperature is from 300 ° C. to 1000 ° C., and the growth rate is from 0.1 μm / h to 100 μm / h. However, since a region where the reaction process of the epitaxial growth is controlled by the supply is desirable, the substrate temperature is set to 700 ° C. to 1000 ° C.
It is more desirable to set the range. On the other hand, there is a possibility that polysilicon is deposited on the surface of the insulating film 5, which adversely affects the shape, crystal quality, and device characteristics of the thin film semiconductor layer 11 formed by epitaxial growth. From such a viewpoint, it is desirable that the growth rate is slow because the deposition of polysilicon can be suppressed. However, an extremely slow growth rate impairs mass productivity. Therefore, considering this, the growth rate is 1 μm / h to 2 μm / h.
It is thought that it is better to set the degree.
【0032】仮に絶縁膜5 上に微小なポリシリコンの核
ができたとしても、ポリシリコンが巨大化する前に、ガ
スのエッチング作用を利用してこれを除去することがで
きる。強いエッチング作用を有するのは、SiH3 C
l、SiH2 Cl2 、SiHCl3 、SiCl4 等のハ
ロゲン元素を含むガスである。また、SiH4 やSi2
H6 に微量の塩酸ガス(HCl)を加えて供給しても、
HClのエッチング作用により、ポリシリコンの析出を
抑えることができる。Even if fine polysilicon nuclei are formed on the insulating film 5, the polysilicon can be removed by using the gas etching action before the polysilicon is enlarged. SiH 3 C has strong etching action.
1, a gas containing a halogen element such as SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , and SiCl 4 . In addition, SiH 4 and Si 2
Even if a small amount of hydrochloric acid gas (HCl) is added to H 6 and supplied,
The etching action of HCl can suppress the deposition of polysilicon.
【0033】MBE成長による薄膜半導体層11の形状制
御において、上に述べたように面毎の分子の供給速度差
による効果に加え、補助的に異方性成長を利用すること
ができる。これは同じ成長環境の下で面方位によって成
長速度が異なることを利用するものである。ここでは薄
膜半導体層11の表面に平坦化し易く、安定で成長速度の
遅い面方位を選び、側面に荒れやすく不安定で原子のと
りこみが盛んで成長速度の速い面方位を選ぶ。In controlling the shape of the thin film semiconductor layer 11 by MBE growth, as described above, in addition to the effect of the difference in the supply speed of molecules for each plane, anisotropic growth can be used as an auxiliary. This utilizes the fact that the growth rate differs depending on the plane orientation under the same growth environment. Here, a plane orientation that is easy to flatten on the surface of the thin film semiconductor layer 11 and is stable and has a low growth rate is selected, and a plane orientation that is rough and unstable on the side surface and has a high growth rate due to incorporation of atoms is selected.
【0034】エッチング作用を持つガスを用いて安定面
を更に安定化することができる。すなわち、仮に微小な
望ましくない方位の結晶核ができても、これをエッチン
グして取り去り、成長を防止することができる。ここで
いうエッチング作用は、上記絶縁膜上でのエッチング作
用と同じ原理であり、ハロゲン元素を含むガスが有効で
ある。The stable surface can be further stabilized by using a gas having an etching action. That is, even if a small crystal nucleus having an undesired direction is formed, the crystal nucleus can be removed by etching to prevent the growth. The etching action here is based on the same principle as the etching action on the insulating film, and a gas containing a halogen element is effective.
【0035】エピタキシャル成長にCVDまたはLPE
を使う場合は、主に異方性成長作用を利用する。その原
理は、上記MBEの項で述べたものと同じである。例え
ばシリコン基板を使う場合、表面を(111)面とし、ス
トライプ方向を<112>方向とし、薄膜の側面に(110)
面を露出させるのが有利である。その理由はシリコンの
(111)面は平坦化して安定となる性質があり、成長に
必要な核を作りにくい。これに対し、(110)面は荒れ
やすく原子を吸収しやすいので、(110)面の方が(11
1)面よりも成長速度が速くなる。従って、横方向に長
いエピタキシャル薄膜を形成するには上面を(111)面
とし、ストライプ方向を<112>方向とし、その結果側
面が(110 )面となるようにするとよい。CVD or LPE for epitaxial growth
In the case of using, anisotropic growth is mainly used. The principle is the same as that described in the MBE section. For example, when a silicon substrate is used, the surface is (111), the stripe direction is <112>, and the side of the thin film is (110).
Exposure of the surface is advantageous. The reason is that the (111) plane of silicon has the property of being flattened and stable, and it is difficult to form nuclei necessary for growth. On the other hand, the (110) plane is rougher and more easily absorbs atoms.
1) Growth rate is faster than plane. Therefore, in order to form an epitaxial thin film that is long in the lateral direction, it is preferable that the upper surface be the (111) plane and the stripe direction be the <112> direction, so that the side surface is the (110) plane.
【0036】同じ理由により、ガリウムひ素基板を使う
場合は上面を(100)面とし、側面に(100)面および
(111)面が現れない方位を選ぶとよい。シリコンのC
VD成長条件は、基板温度1000℃から1423℃の
範囲でSiH4 、SiH3 Cl、SiH2 Cl2 、Si
HCl3 、SiCl4 、Si2 H 6 などのガスを供給し
0.1μm /hから100μm /hの範囲の成長速度とする
のがよい。なかでもボリシリコンを析出させないで、し
かも量産性を確保する観点から、1μm /hから10μm
/hの範囲が良いと思われる。Using a gallium arsenide substrate for the same reason
In this case, the upper surface is the (100) surface, and the (100) surface
It is advisable to select an orientation where the (111) plane does not appear. Silicon C
VD growth conditions are as follows: substrate temperature 1000 ° C. to 1423 ° C.
SiH in rangeFour, SiHThreeCl, SiHTwoClTwo, Si
HClThree, SiClFour, SiTwo H 6Supply gas such as
A growth rate in the range of 0.1 μm / h to 100 μm / h
Is good. Above all, do not deposit polysilicon.
From the viewpoint of securing the mass productivity, 1 μm / h to 10 μm
The / h range seems to be good.
【0037】シリコンのLPE成長条件は、600℃か
ら1000℃の範囲のSnやInなどの金属の融液にS
iを飽和状態になるまで溶かし込み、同じ温度の基板に
接触させ徐々に降温し、0.1μm /hから100μm /h
の範囲の成長速度とするのがよい。エピタキシャル成長
時に薄膜半導体層11に不純物をドープする場合は、次の
ようにおこなう。The conditions for LPE growth of silicon are as follows: a melt of a metal such as Sn or In at a temperature of 600 ° C. to 1000 ° C.
Dissolve i until it is saturated, contact it with the substrate at the same temperature, and gradually lower the temperature, from 0.1 μm / h to 100 μm / h
The growth rate is preferably in the range of When doping the thin film semiconductor layer 11 with an impurity during epitaxial growth, the following is performed.
【0038】MBEおよびCVDにおいて、ドナー不純
物をドープするには、成長中にアルシン(AsH3 )ま
たはフォスフィン(PH3 )ガスを同時に供給する。ア
クセプタ不純物をドープするには、成長中にジボラン
(B2 H6 )ガスを同時に供給する。LPEにおいて、
ドナー不純物をドープするには、砒素(As)または燐
(P)を融液に溶かし込む。アクセプタ不純物をドープ
するには、ほう素(B)を融液に溶かし込む。In MBE and CVD, to dope a donor impurity, arsine (AsH 3 ) or phosphine (PH 3 ) gas is supplied simultaneously during growth. To dope the acceptor impurity, a diborane (B 2 H 6 ) gas is supplied simultaneously during the growth. In LPE,
To dope the donor impurity, arsenic (As) or phosphorus (P) is dissolved in the melt. To dope the acceptor impurity, boron (B) is dissolved in the melt.
【0039】次に、イオン注入と熱拡散によってpベー
ス領域6とn+ エミッタ領域7を形成する[図3
(c)]。ここで、pベース領域6のドーズ量は1011
〜1014/cm2とし、熱拡散した後の不純物濃度を1015
〜1018/cm3とするのが望ましい。また、n+ エミッタ
領域7のドーズ量は1013/cm2以上とし、熱拡散した後
の不純物濃度を1017/cm3以上とするのが望ましい。Next, a p base region 6 and an n + emitter region 7 are formed by ion implantation and thermal diffusion [FIG.
(C)]. Here, the dose of the p base region 6 is 10 11
-10 14 / cm 2, and the impurity concentration after thermal diffusion is 10 15
It is desirable to set it to 10 18 / cm 3 . Further, it is desirable that the dose of the n + emitter region 7 be 10 13 / cm 2 or more and the impurity concentration after thermal diffusion be 10 17 / cm 3 or more.
【0040】次に、n- 半導体基板 1の裏面に、イオン
注入と熱拡散によりp+ コレクタ領域8を形成し、最後
にコレクタ電極9とエミッタ電極10を形成して、nチャ
ネル型IGBT13が完成する[同図(d)]。耐圧が6
00V 級のIGBT13の典型的な寸法の範囲を図5を使
って説明する.まず、連結半導体部12の幅Wは10μm以
下とするのが望ましい。Wが1μm以下となっても、電流
の大半は絶縁膜5 付近に形成される蓄積層を流れるので
オン抵抗は増加しない。薄膜半導体層11の厚さtは10
μm以下とするのが望ましく、この値が薄くなるほどW
l、W2、W3の値を小さくすることができる。薄膜半導体
層11の厚さtが1μmであれば、W1、W2、W3はそれぞれ、
2μm、2μm、1μm以下とすることができる。ユニッ
トセルの幅としては20μm以下と、従来の半分以下に
縮小できることになる。Next, ap + collector region 8 is formed on the back surface of the n − semiconductor substrate 1 by ion implantation and thermal diffusion, and finally, a collector electrode 9 and an emitter electrode 10 are formed to complete an n-channel IGBT 13. [FIG. (D)]. Withstand pressure 6
The typical dimensions of the 00V class IGBT 13 will be described with reference to FIG. First, it is desirable that the width W of the connecting semiconductor portion 12 be 10 μm or less. Even if W is 1 μm or less, the majority of the current flows through the storage layer formed near the insulating film 5, so that the on-resistance does not increase. The thickness t of the thin film semiconductor layer 11 is 10
μm or less.
The values of l, W2, and W3 can be reduced. If the thickness t of the thin film semiconductor layer 11 is 1 μm, W1, W2, and W3 are respectively
It can be 2 μm, 2 μm, 1 μm or less. The width of the unit cell is 20 μm or less, which can be reduced to less than half of the conventional width.
【0041】薄膜半導体層11の厚さtを0.1μm とす
ると、W1、W2、W3もそれぞれ、0.2μm、0.2μm、
0.2μmとすることができる。このとき、セル幅を決
定する要因は、デザインルールか、または連結半導体部
12の幅W となり、より一層セルを高密度化できる。絶縁
膜の厚さtg1、tg2、tg3はそれぞれ、0.1μm、1μ
m、1μm以下とするのが望ましい。しかし、tg2とtg3を
薄くし過ぎると、ゲート電極3 の角に起因する電界集中
によってアバランシェ降伏が起こりやすくなる。ゲート
電極3 の厚さtpは10μm以下とするのが望ましいが、
ゲート抵抗が巨大にならないよう0.01μm以上とす
るとよい。Assuming that the thickness t of the thin film semiconductor layer 11 is 0.1 μm, W1, W2, and W3 are also 0.2 μm, 0.2 μm,
It can be 0.2 μm. At this time, the factor that determines the cell width is the design rule or the connection semiconductor part.
The width W is 12 and the cell density can be further increased. The thicknesses of the insulating films tg1, tg2, and tg3 are 0.1 μm and 1 μm, respectively.
m and 1 μm or less. However, if tg2 and tg3 are too thin, avalanche breakdown is likely to occur due to electric field concentration caused by the corner of the gate electrode 3. It is desirable that the thickness tp of the gate electrode 3 be 10 μm or less.
The thickness is preferably 0.01 μm or more so that the gate resistance does not become huge.
【0042】600V 耐圧品ではn- 半導体基板1の厚
さtsは、約100μm程度、pコレクタ層8 の厚さは
0.1μm以上で、最大300μm程度である。このIG
BTは、n+ エミッタ領域7 とpベース領域6とが薄膜
半導体層11であり、n+ エミッタ領域7 がpベース領域
6に隣接して形成されているため、微細加工技術を適用
しやすく、セル幅を細かくすることができる。例えばオ
ン電圧とターンオフ損失との相関曲線が従来より約30
% 改善された。In the 600 V breakdown voltage product, the thickness ts of the n - semiconductor substrate 1 is about 100 μm, and the thickness of the p collector layer 8 is 0.1 μm or more, up to about 300 μm. This IG
In the BT, the n + emitter region 7 and the p base region 6 are a thin film semiconductor layer 11, and the n + emitter region 7 is a p base region.
Since it is formed adjacent to 6, the microfabrication technology can be easily applied, and the cell width can be reduced. For example, the correlation curve between on-voltage and turn-off loss is about 30
% Improved.
【0043】連結半導体部12では、電流の大半は絶縁膜
4 付近に形成される蓄積層を流れるので、連結半導体部
12の細さのためにオン抵抗が増加することはない。さら
に、このIGBTはオン動作時に、薄膜半導体層11のp
ベース領域6を流れる正孔電流がn+ エミッタ領域7との
境界から遠い領域を通るため、寄生サイリスタがラッチ
アップしにくい特徴がある。ラッチアップ耐量は従来品
の10倍以上になるというシミュレーションが、実際の
素子でほぼ確認された。In the connection semiconductor section 12, most of the current is supplied to the insulating film.
4 Because it flows through the storage layer formed near
The on-resistance does not increase because of the slimness of twelve. Further, the IGBT operates at the p-level of the thin-film semiconductor layer 11 during the ON operation.
Since the hole current flowing through the base region 6 passes through a region far from the boundary with the n + emitter region 7, the parasitic thyristor has a feature that it is difficult to latch up. A simulation that the latch-up withstand capability is ten times or more that of the conventional product was almost confirmed in an actual device.
【0044】さらにこのIGBTは、寄生サイリスタが
ラッチアップしにくいので、pベース領域6 の不純物濃
度を1015〜1018個/cm3まで下げることができる。
その結果、逆電圧印加時にpベース領域6からn- ドリ
フト層1 への正孔の注入量が減り、漏れ電流を低減でき
る特徴がある。pベース領域6 の不純物濃度を1015個
/cm3 とすれば、漏れ電流は従来の約1/100に低減
できる。従って、このIGBT13はリーク電流の少ない
双方向デバイスとして使用できる。Furthermore, in this IGBT, the parasitic thyristor is unlikely to latch up, so that the impurity concentration of the p base region 6 can be reduced to 10 15 to 10 18 / cm 3 .
As a result, when a reverse voltage is applied, the amount of holes injected from p base region 6 to n − drift layer 1 is reduced, so that leakage current can be reduced. If the impurity concentration of p base region 6 is set at 10 15 / cm 3 , the leakage current can be reduced to about 1/100 of the conventional value. Therefore, the IGBT 13 can be used as a bidirectional device with little leakage current.
【0045】なお、本発明はエミッタ構造にかかわるも
ので、コレクタ構造は任意である。従って、IGBT以
外にMOSFET等にも適用される. [実施例2]図6は、本発明の第二の実施形態に係るI
GBTの断面図である。なお、図1と対応する部分には
同一符号を付してあり、詳細な説明は省略している。The present invention relates to the emitter structure, and the collector structure is optional. Therefore, the present invention is applied to a MOSFET and the like in addition to the IGBT. [Embodiment 2] FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of GBT. The parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【0046】図1の実施例1と異なる点は、薄膜半導体
層11の上に絶縁膜13およびフイールドプレート電極14が
形成されている点である。順電圧印加時にこのフィール
ドプレート電極14に正の電圧を印加すると、連結半導体
部12の電位が持ち上がり、ゲート電極3 の角に起因する
電界集中を緩和できる。これにより、アバランシェ降伏
が起こりにくくなり順耐圧を向上できる利点がある。耐
圧が600V 級のIGBTの場合、約5% の耐圧向上が
見られた。The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that an insulating film 13 and a field plate electrode 14 are formed on a thin film semiconductor layer 11. When a positive voltage is applied to the field plate electrode 14 when a forward voltage is applied, the potential of the connection semiconductor portion 12 rises, and the electric field concentration due to the corner of the gate electrode 3 can be reduced. Thereby, there is an advantage that avalanche breakdown hardly occurs and the forward withstand voltage can be improved. In the case of an IGBT with a withstand voltage of 600 V class, a withstand voltage improvement of about 5% was observed.
【0047】[実施例3]図7は、本発明の第三の実施
形態に係るIGBTの断面図である。図1と対応する部
分には同一符号を付してあり、詳細な説明は省略してい
る。本実施形態が第1の実施形態のIGBTと異なる点
は、ゲート電極3 をpベース領域6の上部に、エミッタ
電極をpベース領域6およびn+ エミッタ領域7の下部に
配置したことである。Embodiment 3 FIG. 7 is a sectional view of an IGBT according to a third embodiment of the present invention. Parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. This embodiment differs from the IGBT of the first embodiment in that the gate electrode 3 is arranged above the p base region 6, and the emitter electrode is arranged below the p base region 6 and the n + emitter region 7.
【0048】本実施形態では第1の実施形態と比較して
ゲート電極3 の形成が容易となる利点がある。また本実
施形態の製造方法で第1の実施形態と異なる点を以下に
挙げる。n- 半導体基板1の表面に絶縁膜2を形成した
後、フォトエッチング工程を利用して絶縁膜2をパター
ニングし、それをマスクとしてn- 半導体基板1に軽い
エッチングをほどこし、その結果できるくぼみにエミッ
タ電極10を形成する。次いで絶縁膜2にエピタキシャル
成長をおこなうための窓開けをし、第1の実施形態のI
GBTと同様に横方向に伸びるエピタキシャル成長をお
こない、薄膜半導体層11を形成する。ここで、窓開けの
幅Wは第1の実施形態と異なり、10μm 以上と広くて
もよい。次いで、pベース領域6とn+ エミッタ領域7を
形成し、その上面に絶縁膜5 とゲート電極3を形成す
る。これ以外の工程は第1の実施形態と同様である。絶
縁膜5 はゲート絶縁膜となる。In this embodiment, there is an advantage that the formation of the gate electrode 3 is facilitated as compared with the first embodiment. Further, the points of the manufacturing method of the present embodiment different from those of the first embodiment will be described below. After the insulating film 2 is formed on the surface of the n - semiconductor substrate 1, the insulating film 2 is patterned using a photo-etching process, and light etching is performed on the n - semiconductor substrate 1 using the pattern as a mask. An emitter electrode 10 is formed. Next, a window is opened in the insulating film 2 for performing epitaxial growth, and I of the first embodiment is opened.
The thin film semiconductor layer 11 is formed by performing epitaxial growth extending in the lateral direction similarly to the GBT. Here, the width W of the window opening may be as wide as 10 μm or more, unlike the first embodiment. Next, a p base region 6 and an n + emitter region 7 are formed, and an insulating film 5 and a gate electrode 3 are formed on the upper surface. Other steps are the same as in the first embodiment. The insulating film 5 becomes a gate insulating film.
【0049】エミッタ電極10の形成後にエピタキシャル
成長をおこなうため、エミッタ電極10としては、多結晶
シリコンか、タングステン等の高融点金属を用いること
が必要である。 [実施例4]図8は本発明の第四の実施形態に係るIG
BTの断面図である。Since epitaxial growth is performed after the formation of the emitter electrode 10, it is necessary to use polycrystalline silicon or a refractory metal such as tungsten for the emitter electrode 10. Embodiment 4 FIG. 8 shows an IG according to a fourth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of BT.
【0050】第1の実施形態において、このようにゲー
ト電極3と絶縁膜2 、4 、5 の形状が丸みを帯びるよう
にすると、電界集中が緩和されアバランシェ降伏が起こ
りにくくなり耐圧が向上する。耐圧が600V 級のIG
BTの場合、約10% の耐圧向上が見られた。図9
(a)〜(d)は第三の実施形態に係るゲート電極3と
絶縁膜2 、4 、5の形状に丸みを帯びさせる製造工程を
示した工程順の断面図である。In the first embodiment, when the shapes of the gate electrode 3 and the insulating films 2, 4, and 5 are rounded, the electric field concentration is reduced, avalanche breakdown is less likely to occur, and the breakdown voltage is improved. IG withstand voltage of 600V class
In the case of BT, the breakdown voltage was improved by about 10%. FIG.
FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views in the order of steps showing manufacturing steps for rounding the shapes of the gate electrode 3 and the insulating films 2, 4, and 5 according to the third embodiment.
【0051】n- 半導体基板1上に例えばフォトレジス
ト等のマスクとなる材料をパターニングし、硝酸、ふっ
酸、酢酸系のエッチング液で等方性エッチングをほどこ
す[図9(a)]。マスク材を除去した後、表面を熱酸
化し次いでゲート電極3 となるポリシリコン層を形成す
る[同図(b)]。A material serving as a mask, such as a photoresist, is patterned on the n - semiconductor substrate 1, and isotropically etched with a nitric acid, hydrofluoric acid, or acetic acid-based etchant [FIG. 9 (a)]. After removing the mask material, the surface is thermally oxidized, and then a polysilicon layer to be the gate electrode 3 is formed [FIG.
【0052】次いでポリシリコン層をポリシングして平
坦化し、酸化膜5 を形成する[同図(c)]。この酸化
膜5 に窓開けする[同図(c)]。これ以後の工程は第
1の実施形態と同様にエピタキシャル成長により薄膜半
導体層を堆積し、以後のプロセスを続ける。Next, the polysilicon layer is polished and flattened to form an oxide film 5 (FIG. 3C). A window is opened in the oxide film 5 [FIG. In the subsequent steps, a thin film semiconductor layer is deposited by epitaxial growth as in the first embodiment, and the subsequent processes are continued.
【0053】他の第2、第3の実施形態においても、こ
のようにゲート電極3と絶縁膜2 、4、5 の形状が丸みを
帯びるようにすると、電界集中が緩和されアバランシェ
降伏が起こりにくくなり耐圧が向上する。これまでの例
で薄膜半導体層をMBEで成長する場合( 異方性成長を
利用しない場合) は、面方位に制限がないので、薄膜半
導体層のパターンについて極めて自由度が高い。図10
はMBEで円形の薄膜半導体層11a を成長した例の斜視
断面図である。このようなパターン形状とすることもで
きる。Also in the other second and third embodiments, when the shapes of the gate electrode 3 and the insulating films 2, 4, and 5 are rounded, the electric field concentration is reduced and the avalanche breakdown hardly occurs. The withstand voltage is improved. In the case where the thin film semiconductor layer is grown by MBE (when anisotropic growth is not used) in the examples described above, the plane orientation is not limited, so that the degree of freedom of the pattern of the thin film semiconductor layer is extremely high. FIG.
Is a perspective sectional view of an example in which a circular thin film semiconductor layer 11a is grown by MBE. Such a pattern shape can also be used.
【0054】CVD、LPEによる場合は、面方位が重
要になるので、適当な方位を選んだストライプ形状とす
るのが好ましい。 [実施例5]図11は、本発明の第五の実施形態に係る
IGBTの断面図である。なお、図1と対応する部分に
は同一符号を付してあり、詳細な説明は省略している。In the case of CVD or LPE, since the plane orientation becomes important, it is preferable to adopt a stripe shape in which an appropriate orientation is selected. [Embodiment 5] FIG. 11 is a sectional view of an IGBT according to a fifth embodiment of the present invention. The parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【0055】以下、第五の実施形態に係るIGBTを、
その製造方法に従って説明する。n- 半導体基板1の表
面層にpベース領域6を形成し、さらその表面層にn+
エミッタ領域7が形成されている。表面からpベース領
域6を貫通しn- 半導体基板1に達する第一トレンチ16が
形成され、その第一トレンチ内16に絶縁膜5を介してポ
リシリコンからなるゲート電極3が充填されている。第
一トレンチ16に近接して、表面からn+ エミッタ領域7
を貫通しpベース領域6 に達する第二トレンチ17が形成
され、その第二トレンチ17内にエミッタ電極10が充填さ
れている。n-半導体基板 1の裏面側には、pコレクタ
領域8 が形成され、コレクタ電極9 が設けられている。Hereinafter, an IGBT according to the fifth embodiment will be described.
A description will be given according to the manufacturing method. A p base region 6 is formed in the surface layer of the n - semiconductor substrate 1, and n +
An emitter region 7 is formed. A first trench 16 that penetrates the p base region 6 from the surface and reaches the n − semiconductor substrate 1 is formed, and the inside of the first trench 16 is filled with the gate electrode 3 made of polysilicon via the insulating film 5. Close to the first trench 16, the n + emitter region 7 is removed from the surface.
A second trench 17 penetrating through to reach the p base region 6 is formed, and the second trench 17 is filled with the emitter electrode 10. On the back side of n - semiconductor substrate 1, p collector region 8 is formed, and collector electrode 9 is provided.
【0056】絶縁膜2とエミッタ電極との間隔tが少なく
とも10μm 以下で、1μm 程度とするのが望ましい。
本実施形態が第一の実施形態と異なる点は、エミッタ電
極10をトレンチ内に埋め込んだことである。ゲート電極
3 だけでなくエミッタ電極10も第一トレンチ14に近接し
て半導体装置基板を掘り下げた第二トレンチ17内に埋め
ることにより、エミッタ部のpベース領域6を薄層化し
ている。その結果、第一の実施形態と同様にユニットセ
ルの微細化が可能になり、オン電圧が低減されまたラッ
チアップ耐量が増大する。It is desirable that the distance t between the insulating film 2 and the emitter electrode is at least 10 μm or less and about 1 μm.
This embodiment differs from the first embodiment in that the emitter electrode 10 is embedded in the trench. Gate electrode
Not only 3 but also the emitter electrode 10 is buried in the second trench 17 formed by digging down the semiconductor device substrate in the vicinity of the first trench 14 so that the p base region 6 of the emitter section is thinned. As a result, similarly to the first embodiment, the unit cell can be miniaturized, the ON voltage is reduced, and the latch-up resistance is increased.
【0057】以上説明した半導体装置において、耐圧構
造としては従来用いられている技術を用いることができ
る。図12、13、14に耐圧構造を加えた例を示し
た。ソース電極は省略している。図12は、薄膜半導体
層11が形成された活性部の周囲に、ガードリングx5を形
成したものの斜視断面図である。図13は、活性部の周
囲にフィールドプレートx6を形成した例であり、周囲の
絶縁膜中に導電性材料をストライプ状に形成したもので
ある。ゲート電極の形成と同時に形成することができ
る。図14は、活性部の周囲に抵抗性フィールドプレー
トとして、抵抗性窒化膜x7を形成したものである。これ
らはいずれも活性部の周囲の電界を緩和して高耐圧化を
図っている。In the semiconductor device described above, a conventionally used technique can be used as the breakdown voltage structure. 12, 13, and 14 show examples in which a pressure-resistant structure is added. The source electrode is omitted. FIG. 12 is a perspective sectional view of a state in which a guard ring x5 is formed around the active portion where the thin film semiconductor layer 11 is formed. FIG. 13 shows an example in which a field plate x6 is formed around an active portion, in which a conductive material is formed in a stripe shape in a surrounding insulating film. It can be formed simultaneously with the formation of the gate electrode. FIG. 14 shows a case where a resistive nitride film x7 is formed as a resistive field plate around an active portion. In each of these cases, the electric field around the active portion is relaxed to increase the breakdown voltage.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、M
IS半導体装置のエミッタ部を薄膜構造とすることによ
って微細加工を適用しやすくなるので、セル幅を細く
し、オン電圧を下げることができて、オン電圧とターン
オフ損失のトレードオフの改善が可能になる。As described above, according to the present invention, M
By making the emitter part of the IS semiconductor device a thin film structure, it is easy to apply microfabrication, so that the cell width can be reduced and the on-voltage can be reduced, and the trade-off between on-voltage and turn-off loss can be improved. Become.
【0059】また、エミッタ部の第一導電型エミッタ領
域を第二導電型ベース領域のわきに形成することで、寄
生サイリスタがラッチアップしにくいMIS半導体装置
とすることができる。更に寄生サイリスタがラッチアッ
プしにくいことから、第二導電型ベース領域の不純物濃
度を下げられ、逆電圧印加時の漏れ電流を低減すること
ができる。Further, by forming the first conductivity type emitter region of the emitter portion beside the second conductivity type base region, a MIS semiconductor device in which a parasitic thyristor is unlikely to latch up can be provided. Further, since the parasitic thyristor is unlikely to latch up, the impurity concentration of the second conductivity type base region can be reduced, and the leakage current when a reverse voltage is applied can be reduced.
【0060】本発明は、薄膜半導体層を利用することに
より、従来の半導体基板に作りこんだMIS半導体装置
より画期的な性能向上が図れることを示した重要な発明
である。The present invention is an important invention showing that the use of a thin-film semiconductor layer enables a dramatic improvement in performance over a conventional MIS semiconductor device fabricated on a semiconductor substrate.
【図1】本発明実施例1のIGBTの断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an IGBT according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(a)〜(d)は実施例1のIGBTの主な製
造工程ごとの断面図FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views of main IGBTs of Example 1 for respective main manufacturing steps;
【図3】(a)〜(d)は図2(d)に続く実施例1の
IGBTの主な製造工程ごとの断面図3 (a) to 3 (d) are cross-sectional views showing main IGBT manufacturing steps of Embodiment 1 following FIG. 2 (d).
【図4】(a)〜(c)はMBEによる成長過程を説明
する斜視断面図FIGS. 4A to 4C are perspective cross-sectional views illustrating a growth process by MBE.
【図5】本発明実施例1のIGBTの各部寸法の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of dimensions of each part of the IGBT according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明実施例2のIGBTの断面図FIG. 6 is a sectional view of an IGBT according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明実施例3のIGBTの断面図FIG. 7 is a sectional view of an IGBT according to a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明実施例4のIGBTの断面図FIG. 8 is a sectional view of an IGBT according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】(a)〜(d)は実施例4のIGBTの主な製
造工程ごとの断面図FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views of main IGBTs of Example 4 for respective manufacturing steps.
【図10】MBEによるパターンの例の斜視断面図FIG. 10 is a perspective sectional view of an example of a pattern by MBE.
【図11】本発明実施例5のIGBTの断面図FIG. 11 is a sectional view of an IGBT according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】耐圧構造を加えた斜視断面図その1FIG. 12 is a perspective sectional view 1 with a pressure-resistant structure added.
【図13】耐圧構造を加えた斜視断面図その2FIG. 13 is a perspective cross-sectional view to which a pressure-resistant structure is added, part 2
【図14】耐圧構造を加えた斜視断面図その3FIG. 14 is a perspective sectional view 3 with a pressure resistance structure added.
【図15】従来のプレーナゲートIGBTの断面図FIG. 15 is a sectional view of a conventional planar gate IGBT.
【図16】従来のトレンチゲートIGBTの断面図FIG. 16 is a sectional view of a conventional trench gate IGBT.
1、21、31・・・n- 半導体基板 2、22、32・・・絶縁膜 3、23、33・・・ゲート電極 4、24・・・絶縁膜 5、25、35・・・ゲート絶縁膜 6、26、36・・・pベース領域 7、27、37・・・n+ エミッタ領域 8、28、38・・・p+ コレクタ層 9、29、39・・・コレクタ電極 10、30、40・・・エミッタ電極 11、11a ・・・薄膜半導体層 12 ・・・連結半導体部 13・・・IGBT 14・・・絶縁膜 15・・・フィールドプレート 16・・・第一トレンチ 17・・・第二トレンチ 26a 、36a ・・p+ コンタクト領域 46・・・トレンチ x3、x4・・・分子線 x5・・・ガードリング x6・・・フィールドプレート x7・・・抵抗性フィールドプレート1, 21, 31 ... n - semiconductor substrate 2, 22, 32 ... insulating film 3, 23, 33 ... gate electrode 4, 24 ... insulating film 5, 25, 35 ... gate insulation Films 6, 26, 36 ... p base region 7, 27, 37 ... n + emitter region 8, 28, 38 ... p + collector layer 9, 29, 39 ... collector electrode 10, 30, 40 ... Emitter electrode 11, 11a ... Thin film semiconductor layer 12 ... Connection semiconductor part 13 ... IGBT 14 ... Insulating film 15 ... Field plate 16 ... First trench 17 ... Second trench 26a, 36a... P + contact region 46 ... trench x3, x4 ... molecular beam x5 ... guard ring x6 ... field plate x7 ... resistive field plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 653 H01L 29/78 653C (72)発明者 武井 学 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 上野 勝典 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 29/78 653 H01L 29/78 653C (72) Inventor Manabu Takei 1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1 Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Katsunori Ueno 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd.
Claims (22)
形成されたゲート電極と、ゲート電極の側面および上面
を覆う絶縁膜と、ゲート電極上の絶縁膜上に形成された
第一導電型薄膜半導体層と、ゲート電極の側部を伝って
半導体基板と第一導電型薄膜半導体層とを接続する連結
半導体部と、ゲート電極上方の薄膜半導体層の一部に薄
膜半導体層を横断して形成された第二導電型ベース領域
と、薄膜半導体層の連結半導体部から遠い側の端部に形
成された第一導電型エミッタ領域と、第一導電型エミッ
タ領域と第二導電型ベース領域とに共に接触して設けら
れたエミッタ電極と、半導体基板の裏面側に形成された
コレクタ電極とを備えることを特徴とするMIS半導体
装置。A gate electrode formed on the first conductive type semiconductor substrate via an insulating film; an insulating film covering side and top surfaces of the gate electrode; and a first electrode formed on the insulating film on the gate electrode. A conductive thin-film semiconductor layer, a connecting semiconductor portion connecting the semiconductor substrate and the first conductive thin-film semiconductor layer along the side of the gate electrode, and traversing the thin-film semiconductor layer over a portion of the thin-film semiconductor layer above the gate electrode A second conductivity type base region, a first conductivity type emitter region formed at an end of the thin film semiconductor layer remote from the connection semiconductor portion, a first conductivity type emitter region and a second conductivity type base. An MIS semiconductor device comprising: an emitter electrode provided in contact with a region; and a collector electrode formed on a back surface side of a semiconductor substrate.
とを特徴とする請求項1に記載のMIS半導体装置。2. The MIS semiconductor device according to claim 1, wherein the connecting semiconductor portion is a part of a semiconductor substrate.
を特徴とする請求項1に記載のMIS半導体装置。3. The MIS semiconductor device according to claim 1, wherein the connecting semiconductor portion is formed of a semiconductor thin film layer.
に絶縁膜を介して第四の電極を備えることを特徴とする
請求項2または3に記載のMIS半導体装置。4. The MIS semiconductor device according to claim 2, wherein a fourth electrode is provided on a surface of the thin film semiconductor layer near the connecting semiconductor portion via an insulating film.
徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のMIS半
導体装置。5. The MIS semiconductor device according to claim 2, wherein the corner of the gate electrode is rounded.
形成されたエミッタ電極と、向き合ったエミッタ電極の
側面を覆う絶縁膜と、エミッタ電極上に形成された第一
導電型薄膜半導体層と、エミッタ電極の側部を伝って半
導体基板と第一導電型薄膜半導体層とを接続する連結半
導体部と、半導体基板表面からエミッタ電極上の薄膜半
導体層の一部に薄膜半導体層を横断して形成された第二
導電型ベース領域と、薄膜半導体層の連結半導体部から
遠い側の端部に形成された第一導電型エミッタ領域と、
第二導電型ベース領域上に絶縁膜を介して設けられたゲ
ート電極と、半導体基板の裏面側に形成されたコレクタ
電極とを備えることを特徴とするMIS半導体装置。6. An emitter electrode formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type via an insulating film, an insulating film covering side surfaces of opposing emitter electrodes, and a thin film semiconductor of a first conductivity type formed on the emitter electrode. A connecting semiconductor portion connecting the semiconductor substrate and the first conductive type thin film semiconductor layer along the side of the emitter electrode and the thin film semiconductor layer from the surface of the semiconductor substrate to a part of the thin film semiconductor layer on the emitter electrode; A second conductivity type base region formed as a first conductivity type emitter region formed at an end of the thin film semiconductor layer farther from the connection semiconductor portion;
An MIS semiconductor device comprising: a gate electrode provided on a second conductivity type base region via an insulating film; and a collector electrode formed on a back surface side of the semiconductor substrate.
とを特徴とする請求項6に記載のMIS半導体装置。7. The MIS semiconductor device according to claim 6, wherein the connecting semiconductor portion is a part of a semiconductor substrate.
を特徴とする請求項6に記載のMIS半導体装置。8. The MIS semiconductor device according to claim 6, wherein the connecting semiconductor portion comprises a semiconductor thin film layer.
特徴とする請求項7または8に記載の半導体装置。9. The semiconductor device according to claim 7, wherein corners of the emitter electrode are rounded.
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の
MIS半導体装置。10. The MIS semiconductor device according to claim 1, wherein the width W of the connecting semiconductor portion is 10 μm or less.
あることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに
記載のMIS半導体装置。11. The MIS semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness t of the thin film semiconductor layer is 10 μm or less.
あり、表面が(111)面であることを特徴とする請求項
1ないし11のいずれかに記載の半導体装置。12. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductive semiconductor substrate is a silicon substrate, and the surface is a (111) plane.
ことを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the side surface of the thin film semiconductor layer is a (110) plane.
あり、表面が(100)面であることを特徴とする請求項
1ないし11のいずれかに記載の半導体装置。14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductive semiconductor substrate is gallium arsenide, and the surface is a (100) plane.
れた第二導電型ベース領域と、その第二導電型ベース領
域の表面層に形成された第一導電型エミッタ領域と、少
なくとも前記第二導電型ベース領域を突き抜け前記半導
体基板に達する第一トレンチと、その第一トレンチの内
壁に形成された絶縁膜と、その絶縁膜を介して前記半導
体基板および第二導電型ベース領域に対向して設けられ
たゲート電極と、少なくとも前記第一導電型エミッタ領
域を突き抜け第二導電型ベース領域に達する第二トレン
チと、その第二トレンチの内部に第二導電型ベース領域
および第一導電型エミッタ領域に接して設けられたエミ
ッタ電極と、半導体基板の裏面側に設けられたコレクタ
電極とを備えることを特徴とするMIS半導体装置。15. A second conductivity type base region formed on a surface layer of a first conductivity type semiconductor substrate; a first conductivity type emitter region formed on a surface layer of the second conductivity type base region; A first trench that penetrates through the second conductivity type base region and reaches the semiconductor substrate, an insulating film formed on an inner wall of the first trench, and faces the semiconductor substrate and the second conductivity type base region via the insulating film. A gate electrode, a second trench penetrating at least the first conductivity type emitter region and reaching the second conductivity type base region, and a second conductivity type base region and a first conductivity type inside the second trench. An MIS semiconductor device comprising: an emitter electrode provided in contact with an emitter region; and a collector electrode provided on a back surface side of a semiconductor substrate.
が10μm 以下であることを特徴とする請求項15に記
載のMIS半導体装置。16. The distance t between the first trench and the second trench.
16. The MIS semiconductor device according to claim 15, wherein is smaller than or equal to 10 μm.
015〜1018個/cm 3 の範囲内にあることを特徴とする
請求項1ないし16のいずれかに記載のMIS半導体装
置。17. An impurity concentration of the second conductivity type base region is 1
0Fifteen-1018Pieces / cm ThreeCharacterized by being within the range of
The MIS semiconductor device according to claim 1.
Place.
タ領域を備えることを特徴とする請求項1ないし17の
いずれかに記載のMIS半導体装置。18. The MIS semiconductor device according to claim 1, further comprising a collector region of the second conductivity type on the back surface side of the semiconductor substrate.
て形成されたゲート電極と、ゲート電極の側面および上
面を覆う絶縁膜と、ゲート電極上の絶縁膜上に形成され
た第一導電型薄膜半導体層と、ゲート電極の側部を伝っ
て半導体基板と第一導電型薄膜半導体層とを接続する連
結半導体部と、ゲート電極上方の薄膜半導体層の一部に
薄膜半導体層を横断して形成された第二導電型ベース領
域と、薄膜半導体層の連結半導体部から遠い側の端部に
形成された第一導電型エミッタ領域と、第一導電型エミ
ッタ領域と第二導電型ベース領域とに共に接触して設け
られたエミッタ電極と、半導体基板の裏面側に形成され
たコレクタ電極とを備えたMIS半導体装置の製造方法
において、第一導電型半導体基板上に連結半導体部と薄
膜半導体層とをエピタキシャル成長により形成すること
を特徴とするMIS半導体装置の製造方法。19. A gate electrode formed on a first conductivity type semiconductor substrate via an insulating film, an insulating film covering side and top surfaces of the gate electrode, and a first electrode formed on the insulating film on the gate electrode. A conductive thin-film semiconductor layer, a connecting semiconductor portion connecting the semiconductor substrate and the first conductive thin-film semiconductor layer along the side of the gate electrode, and traversing the thin-film semiconductor layer over a portion of the thin-film semiconductor layer above the gate electrode A second conductivity type base region, a first conductivity type emitter region formed at an end of the thin film semiconductor layer remote from the connection semiconductor portion, a first conductivity type emitter region and a second conductivity type base. In a method for manufacturing a MIS semiconductor device including an emitter electrode provided in contact with a region and a collector electrode formed on a back surface side of a semiconductor substrate, a connection semiconductor portion and a thin film are formed on a first conductivity type semiconductor substrate. Etch the semiconductor layer Method of manufacturing MIS semiconductor device, and forming a Takisharu growth.
て形成されたエミッタ電極と、エミッタ電極の側面を覆
う絶縁膜と、エミッタ電極上に形成された第一導電型薄
膜半導体層と、エミッタ電極の側部を伝って半導体基板
と第一導電型薄膜半導体層とを接続する連結半導体部
と、エミッタ電極上の薄膜半導体層の一部に薄膜半導体
層を横断して形成された第二導電型ベース領域と、薄膜
半導体層の連結半導体部から遠い側の端部に形成された
第一導電型エミッタ領域と、第二導電型ベース領域上に
絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、半導体基板の
裏面側に形成されたコレクタ電極とを備えたMIS半導
体装置の製造方法において、第一導電型半導体基板上に
連結半導体部と薄膜半導体層とをエピタキシャル成長に
より形成することを特徴とするMIS半導体装置の製造
方法。20. An emitter electrode formed on a first conductivity type semiconductor substrate via an insulating film, an insulating film covering a side surface of the emitter electrode, and a first conductivity type thin film semiconductor layer formed on the emitter electrode. A connecting semiconductor portion which connects the semiconductor substrate and the first conductive type thin film semiconductor layer along a side portion of the emitter electrode, and a connecting semiconductor portion formed on a part of the thin film semiconductor layer on the emitter electrode and formed across the thin film semiconductor layer. A two-conductivity-type base region, a first-conductivity-type emitter region formed at an end of the thin-film semiconductor layer remote from the connection semiconductor portion, and a gate electrode provided on the second-conductivity-type base region via an insulating film And a method of manufacturing a MIS semiconductor device having a collector electrode formed on the back side of the semiconductor substrate, wherein the connecting semiconductor portion and the thin film semiconductor layer are formed on the first conductivity type semiconductor substrate by epitaxial growth. Method of manufacturing MIS semiconductor device according to symptoms.
て形成されたゲート電極と、ゲート電極の側面および上
面を覆う絶縁膜と、ゲート電極上の絶縁膜上に形成され
た第一導電型薄膜半導体層と、ゲート電極の側部を伝っ
て半導体基板と第一導電型薄膜半導体層とを接続する連
結半導体部と、ゲート電極上方の薄膜半導体層の一部に
薄膜半導体層を横断して形成された第二導電型ベース領
域と、薄膜半導体層の連結半導体部から遠い側の端部に
形成された第一導電型エミッタ領域と、第一導電型エミ
ッタ領域と第二導電型ベース領域とに共に接触して設け
られたエミッタ電極と、半導体基板の裏面側に形成され
たコレクタ電極とを備えたMIS半導体装置の製造方法
において、第一導電型半導体基板上に薄膜半導体層をエ
ピタキシャル成長により形成することを特徴とするMI
S半導体装置の製造方法。21. A gate electrode formed on a first conductivity type semiconductor substrate via an insulating film, an insulating film covering side and top surfaces of the gate electrode, and a first electrode formed on the insulating film on the gate electrode. A conductive thin-film semiconductor layer, a connecting semiconductor portion connecting the semiconductor substrate and the first conductive thin-film semiconductor layer along the side of the gate electrode, and traversing the thin-film semiconductor layer over a portion of the thin-film semiconductor layer above the gate electrode A second conductivity type base region, a first conductivity type emitter region formed at an end of the thin film semiconductor layer remote from the connection semiconductor portion, a first conductivity type emitter region and a second conductivity type base. In a method of manufacturing a MIS semiconductor device including an emitter electrode provided in contact with a region and a collector electrode formed on a back surface side of a semiconductor substrate, a thin film semiconductor layer is epitaxially grown on a first conductivity type semiconductor substrate. MI, which comprises more formed
A method for manufacturing an S semiconductor device.
て形成されたエミッタ電極と、エミッタ電極の側面を覆
う絶縁膜と、エミッタ電極上に形成された第一導電型薄
膜半導体層と、エミッタ電極の側部を伝って半導体基板
と第一導電型薄膜半導体層とを接続する連結半導体部
と、エミッタ電極上の薄膜半導体層の一部に薄膜半導体
層を横断して形成された第二導電型ベース領域と、薄膜
半導体層の連結半導体部から遠い側の端部に形成された
第一導電型エミッタ領域と、第二導電型ベース領域上に
絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、半導体基板の
裏面側に形成されたコレクタ電極とを備えたMIS半導
体装置の製造方法において、第一導電型半導体基板上に
マスクを形成する工程と、等方性エッチングをおこなう
工程と、酸化膜を形成する工程と、エッチングをおこな
った凹部にポリシリコンを充填する工程と、ポリシリコ
ン上に酸化膜を形成する工程と、エッチングされない第
一導電型半導体基板の表面上に薄膜半導体層とをエピタ
キシャル成長により形成する工程とを有することを特徴
とするMIS半導体装置の製造方法。22. An emitter electrode formed on a first conductivity type semiconductor substrate via an insulation film, an insulation film covering a side surface of the emitter electrode, and a first conductivity type thin film semiconductor layer formed on the emitter electrode. A connecting semiconductor portion which connects the semiconductor substrate and the first conductive type thin film semiconductor layer along a side portion of the emitter electrode; A two-conductivity-type base region, a first-conductivity-type emitter region formed at an end of the thin-film semiconductor layer remote from the connection semiconductor portion, and a gate electrode provided on the second-conductivity-type base region via an insulating film Forming a mask on the first conductivity type semiconductor substrate, performing isotropic etching, and oxidizing the MIS semiconductor device. Shape the membrane Performing a step of filling the etched recess with polysilicon, forming an oxide film on the polysilicon, and forming a thin film semiconductor layer by epitaxial growth on the surface of the first conductive type semiconductor substrate that is not etched. And a step of manufacturing the MIS semiconductor device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000353926A JP4783975B2 (en) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | MIS semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000353926A JP4783975B2 (en) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | MIS semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002158356A true JP2002158356A (en) | 2002-05-31 |
JP4783975B2 JP4783975B2 (en) | 2011-09-28 |
Family
ID=18826603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000353926A Expired - Fee Related JP4783975B2 (en) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | MIS semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4783975B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006100779A (en) * | 2004-09-02 | 2006-04-13 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2006237553A (en) * | 2004-09-02 | 2006-09-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2007043028A (en) * | 2004-09-02 | 2007-02-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Semiconductor device and its manufacturing method |
US7262100B2 (en) | 2004-09-02 | 2007-08-28 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7262478B2 (en) | 2004-09-02 | 2007-08-28 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2012124518A (en) * | 2012-02-15 | 2012-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Power semiconductor device |
US8741699B2 (en) | 2011-05-27 | 2014-06-03 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
JP2018046248A (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Method for manufacturing switching element |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63224260A (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-19 | Nippon Denso Co Ltd | Conductivity modulation type MOSFET |
JPH025517A (en) * | 1988-06-24 | 1990-01-10 | Nec Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPH03104284A (en) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Sanyo Electric Co Ltd | Insulated gate bipolar transistor |
JPH0897413A (en) * | 1994-09-21 | 1996-04-12 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH08213598A (en) * | 1994-10-04 | 1996-08-20 | Siemens Ag | Semiconductor device that can be controlled by electric field effect |
JPH08234327A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Original positioning device for image recording device |
JPH08330601A (en) * | 1995-03-30 | 1996-12-13 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH098304A (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Siemens Ag | MOS semiconductor device with good conduction characteristics |
JPH09307101A (en) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH09312398A (en) * | 1996-05-22 | 1997-12-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
WO1998006136A1 (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor device that can be controlled by the field effect |
JPH11195784A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Insulated gate semiconductor device |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000353926A patent/JP4783975B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63224260A (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-19 | Nippon Denso Co Ltd | Conductivity modulation type MOSFET |
JPH025517A (en) * | 1988-06-24 | 1990-01-10 | Nec Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPH03104284A (en) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Sanyo Electric Co Ltd | Insulated gate bipolar transistor |
JPH0897413A (en) * | 1994-09-21 | 1996-04-12 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH08213598A (en) * | 1994-10-04 | 1996-08-20 | Siemens Ag | Semiconductor device that can be controlled by electric field effect |
JPH08234327A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Original positioning device for image recording device |
JPH08330601A (en) * | 1995-03-30 | 1996-12-13 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH098304A (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Siemens Ag | MOS semiconductor device with good conduction characteristics |
JPH09307101A (en) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JPH09312398A (en) * | 1996-05-22 | 1997-12-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
WO1998006136A1 (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor device that can be controlled by the field effect |
JPH11195784A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Insulated gate semiconductor device |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7569431B2 (en) | 2004-09-02 | 2009-08-04 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2006237553A (en) * | 2004-09-02 | 2006-09-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2007043028A (en) * | 2004-09-02 | 2007-02-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Semiconductor device and its manufacturing method |
US7262100B2 (en) | 2004-09-02 | 2007-08-28 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7262478B2 (en) | 2004-09-02 | 2007-08-28 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7355263B2 (en) | 2004-09-02 | 2008-04-08 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2006100779A (en) * | 2004-09-02 | 2006-04-13 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7790519B2 (en) * | 2004-09-02 | 2010-09-07 | Fuji Electric Systems Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
DE102005039564B4 (en) * | 2004-09-02 | 2011-03-31 | Fuji Electric Systems Co., Ltd. | Method for producing a semiconductor device |
US8741699B2 (en) | 2011-05-27 | 2014-06-03 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
US9166017B2 (en) | 2011-05-27 | 2015-10-20 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
JP2012124518A (en) * | 2012-02-15 | 2012-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Power semiconductor device |
JP2018046248A (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Method for manufacturing switching element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4783975B2 (en) | 2011-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7554137B2 (en) | Power semiconductor component with charge compensation structure and method for the fabrication thereof | |
US7855413B2 (en) | Diode with low resistance and high breakdown voltage | |
US6893934B2 (en) | Bipolar transistor device having phosphorous | |
EP0552671A2 (en) | Isolation technique for silicon germanium devices | |
US9355957B2 (en) | Semiconductor device with self-aligned contact plugs | |
JP2004273742A (en) | Method for manufacturing semiconductor wafer | |
JP2003517208A (en) | Method for producing semiconductor material and apparatus using this material | |
JP5010774B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
US9293549B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP4774586B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
CN111048580A (en) | A silicon carbide insulated gate bipolar transistor and method of making the same | |
JP2003086800A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP3913564B2 (en) | Superjunction semiconductor device manufacturing method | |
US20150155279A1 (en) | Semiconductor Device with Bipolar Junction Transistor Cells | |
JP4783975B2 (en) | MIS semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2011091125A (en) | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP5529908B2 (en) | Method for manufacturing power semiconductor device having charge compensation structure | |
US7012009B2 (en) | Method for improving the electrical continuity for a silicon-germanium film across a silicon/oxide/polysilicon surface using a novel two-temperature process | |
JP2008153454A (en) | Method for manufacturing MOS type semiconductor device | |
JP2002353451A (en) | Method for manufacturing super junction semiconductor device | |
US20130005101A1 (en) | Method for producing a semiconductor device including a dielectric layer | |
CN118352396B (en) | Silicon carbide transistor, manufacturing method thereof and electronic device | |
JP4779204B2 (en) | MIS semiconductor device | |
JP2004311673A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
CN102610659A (en) | Voltage control variodenser and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060704 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070416 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20081216 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090219 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20091112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110329 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110422 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110614 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |